專利名稱：體外循環癌細胞凈化系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種基于體外循環的癌細胞凈化系統。
背景技術：
癌轉移是惡性腫瘤的最本質表現，也是腫瘤所致患者死亡的最主要原因。90%的實體癌患者最終因為發生轉移而死亡，所以當今對癌癥治療策略往往都集中在一點上，即防止、阻斷癌的轉移。大量證據表明，實體癌在早期階段就有癌細胞脫落到循環系統，這些脫落的癌細胞稱為循環腫瘤細胞(circulating tumor cells，CTC)。有一部分CTC可以逃避免疫監視等循環系統對異物的清除機制，在特定器官克隆增殖，導致腫瘤的復發和轉移，CTC是很多腫瘤形成轉移灶的前體。在某一些情境下，凈化CTC潛在的臨床意義就非常明顯。如穿刺、手術等操作導致的一過性CTC，會增加形成癌轉移的幾率，如果能同時行清除CTC的處理，則理論上可以減少腫瘤醫源性播散的發生。另外，對原發癌灶切除后尚未發現遠處轉移灶的腫瘤，如果檢測到有CTC進而能行CTC凈化治療，就有可能避免以后復發和轉移的發生。但目前國、內外尚無CTC血液凈化體系的研究報道。我們發明了一種能在活體內靈敏捕獲CTC并予以血液凈化的方法體系，為減少惡性腫瘤轉移的發生提供一條全新的潛在途徑，具有重要的科學意義。中國CN1655835A號公開涉及體外循環以及癌癥的治療方法，其說明書第8頁第2 段有一體外循環的具體示例，其基本原理是將連接采血用穿刺管、用于連接給予肝素等抗凝性輸液泵的滴灌腔、血泵、滴灌腔、體外循環柱、滴灌腔、返回用穿刺導管通過軟管順序連接。上述結構中存在體外循環柱這一吸附部件，可從體外循環的血液中吸附除去免疫抑制物質，抑制癌細胞的增值。上述結構是體外循環的一種延伸應用，相應增加了體外循環柱這一特定部件，其應用具有一定的局限性。
發明內容
為此，本發明提供體外循環癌細胞凈化系統，該系統旨在能在或體內靈活捕捉CTC 并予以血液凈化，為減少惡行腫瘤轉移的發生提供一條全新的途徑。本發明采用以下技術方案該發明體外循環癌細胞凈化系統，其包括在以連接管路為基礎構建的體外循環的通道上設置的用于提供鐵酸鈷偶聯腫瘤特異抗體的探針的探針泵、提供循環動力的血泵和內設磁分離柱的磁分離器，其中磁分離器位于探針泵的后級。依據本發明，基本原理是采用探針吸附CTC，然后再通過磁分離器進行分離的方式把CTC從紅細跑中分離出來，從而通過體外循環把CTC吸附并分離，通過一定時間的凈化， 可以滿足血液凈化的要求。本方案的提出野味惡性腫瘤轉移的發生提供了一條全新的解決途徑。
上述體外循環癌細胞凈化系統，還包括設置在磁分離器出口端的第二熒光檢測窗。上述體外循環癌細胞凈化系統，還包括設置在磁分離器入口端的第一熒光檢測窗。上述體外循環癌細胞凈化系統，還包 括設置在所述通道上的用于檢測管道內壓的壓力檢測器。上述體外循環癌細胞凈化系統，還包括設置在管道上位于探針泵后一級的攪拌儀。上述體外循環癌細胞凈化系統，所述血泵設置在攪拌儀的后級，且所述壓力檢測器設置在血泵的出口端的管道上。上述體外循環癌細胞凈化系統，所述探針泵通過一三通接入所述管道。上述體外循環癌細胞凈化系統，還包括作為第一級的肝素泵。上述體外循環癌細胞凈化系統，所述鐵酸鈷為經過葡聚糖修飾的100-200nm鐵酸鈷。上述體外循環癌細胞凈化系統，所述探針為鐵酸鈷與上皮細跑粘附分子偶聯制備的探針。
下面結合說明書附圖對本發明的技術方案作進一步的說明，其中圖1為依據本發明技術方案的一種體外循環癌細胞凈化系統的結構示意圖。圖2為磁分離器的結構原理圖。圖中1、肝素泵，2、三通，3、探針泵，4、攪拌儀，5、血泵，6、壓力檢測器，7、第一熒光檢測窗，8、磁分離器，9、第二熒光檢測窗，10、三通。
具體實施例方式參照說明書附圖1，其示出了一種體外循環癌細胞凈化系統，其基本結構是其包括在以連接管路為基礎構建的體外循環的通道上設置的用于提供鐵酸鈷偶聯腫瘤特異抗體的探針的探針泵3、提供循環動力的血泵5和內設磁分離柱12的磁分離器8，其中磁分離器位于探針泵的后級。關于該凈化系統，可以整合比如穿刺導管等引流裝置，或者單獨配置。基于上述結構將癌癥患者血液泵出體外，通過一個凈化體系將其CTC細胞凈化后再回輸體內，在一定次數的循環后血中CTC可達到治療效果的凈化，只有0. 的循環癌細胞能形成轉移灶，我們再通過血液凈化將轉移風險降低兩個數量級，即凈化掉99%的CTC， 則發生轉移的可能性就基本可以忽略不計了。泵血速度設為50ml/min，5個多小時可以凈化掉99%的CTC ；一次凈化流程耗時 10分鐘，整個體外容量為500ml，該時間和體外容量都是機體可安全接受的。當然，至于具體的治療不是本方案的核心內容，相關的治療方案可以根據患者體征進行調整。還包括設置在磁分離器出口端的第二熒光檢測窗9，用于檢測CTC，評定治療時間和其他的治療參數，以此為基礎可以對上一段所表述的內容進行修飾，以提供合適的治療方案。優選地，還可以或者最好在磁分離器入口端設置第一熒光檢測窗7，評定磁分離器的效能，進行相關的調整。為了提供更好的調整參量，還包括設置在所述通道上的用于檢測管道內壓的壓力檢測器6，主要用來提供治療參量的調整。優選地，還包括設置在管道上位于探針泵后一級的攪拌儀4，通過攪拌，使得到的探針短時間內與CTC充分結合，為了提高攪拌的效果，最好采用渦流攪拌儀。 所述血泵設置在攪拌儀的后級，泵本身也能夠產生渦流或者產生比較強的擾流作用，使CTC于探針結構的更好，同時，血泵設置在這里可以保證最大的抽吸平衡，提供可靠的循環動力，那么進一步地，所述壓力檢測器設置在血泵的出口端的管道上，具有更佳的評測效果。所述探針泵3通過一三通2接入所述管道，便于控制探針的量，再結合熒光檢測窗，可以進行更好的循環控制。進一步地，本方案還可以包括作為第一級的肝素泵1，進行抗凝，防止血液在體外循環中凝固。所述鐵酸鈷為經過葡聚糖修飾的100-200nm鐵酸鈷；所述探針為鐵酸鈷與上皮細跑粘附分子偶聯制備的探針。那么，采用100-200nm葡聚糖修飾的鐵酸鈷(CoFe2O4)偶聯腫瘤特異抗體的探針，具有很強的磁響應性和生物耐受性。上皮細胞粘附分子(Ep-Cam)在上皮細胞上普遍高強度表達，但在正常血液細胞中不表達，本系統制備Ep-Cam與CoFe2O4偶聯探針=Ep-Cam-CoFe2O4。設計在體外循環中通過藥物泵注入抗體偶聯的磁性納米粒子腫瘤特異性探針，并用渦流攪拌裝置使其短時間內與CTC充分結合，通過磁分離柱，將磁性納米探針及其俘獲的CTC從血細胞中分離出來。就安全性而言，由于磁性納米粒子體積通常只是細胞的幾百萬分之一，對細胞無機械性壓力，不損傷細胞，可被細胞生物降解而不會影響細胞的功能和活力，具有很好生物相容性。目前，超順磁性氧化鐵納米粒子(SPION)已被FDA批準應用于人體臨床，而且本實驗中納米粒子只在體外循環系統中存在，不注入活體內，消除了其對活體的安全隱患。強度在IT以下的恒定磁場對血細胞、血流性質無明顯影響，本體系采用IT以下的恒定磁場。
權利要求
1.一種體外循環癌細胞凈化系統，其特征在于其包括在以連接管路為基礎構建的體外循環的通道上設置的用于提供鐵酸鈷偶聯腫瘤特異抗體的探針的探針泵(3)、提供循環動力的血泵(5)和內設磁分離柱(12)的磁分離器(8)，其中磁分離器位于探針泵的后級。
2.根據權利要求1所述的體外循環癌細胞凈化系統，其特征在于還包括設置在磁分離器出口端的第二熒光檢測窗(9)。
3.根據權利要求2所述的體外循環癌細胞凈化系統，其特征在于還包括設置在磁分離器入口端的第一熒光檢測窗(7)。
4.根據權利要求1至3任一所述的體外循環癌細胞凈化系統，其特征在于還包括設置在所述通道上的用于檢測管道內壓的壓力檢測器(6)。
5.根據權利要求4所述的體外循環癌細胞凈化系統，其特征在于還包括設置在管道上位于探針泵后一級的攪拌儀(4)。
6.根據權利要求5所述的體外循環癌細胞凈化系統，其特征在于所述血泵設置在攪拌儀的后級，且所述壓力檢測器設置在血泵的出口端的管道上。
7.根據權利要求4所述的體外循環癌細胞凈化系統，其特征在于所述探針泵(3)通過一三通(2)接入所述管道。
8.根據權利要求1所述的體外循環癌細胞凈化系統，其特征在于還包括作為第一級的肝素泵(1)。
9.根據權利要求1所述的體外循環癌細胞凈化系統，其特征在于所述鐵酸鈷為經過葡聚糖修飾的100-200nm鐵酸鈷。
10.根據權利要求1或9所述的體外循環癌細胞凈化系統，其特征在于所述探針為鐵酸鈷與上皮細跑粘附分子偶聯制備的探針。
全文摘要
本發明公開了一種體外循環癌細胞凈化系統，其包括在以連接管路為基礎構建的體外循環的通道上設置的用于提供鐵酸鈷偶聯腫瘤特異抗體的探針的探針泵、提供循環動力的血泵和內設磁分離柱的磁分離器，其中磁分離器位于探針泵的后級。本發明能在或體內靈活捕捉CTC并予以血液凈化，為減少惡行腫瘤轉移的發生提供一條全新的途徑。
文檔編號A61M1/36GK102258818SQ20111009146
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月13日 優先權日2011年4月13日
發明者俞能旺, 劉潔, 孟建中, 張愛民 申請人:俞能旺